1 引言

    近年來(lái)由于PLC技術(shù)迅速發(fā)展，在吸塑機上的應用日益普遍，自動(dòng)高速吸塑機應用于將各類(lèi)膠片吸塑成不同形狀膠罩。如：玩具、五金、食品、電子、醫藥，以透明膠片覆封在紙板上，形成封閉包裝。本文介紹基于和利時(shí)公司LM系列PLC在自動(dòng)高速吸塑機中的應用實(shí)例。

    2 系統設計

    自動(dòng)高速吸塑機由控制系統、機械裝置、發(fā)熱系統組成。其中發(fā)熱系統包括發(fā)熱磚和可控硅調溫系統組成；機械裝置包括設備的氣動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置組成；控制部分采用了可編程控制器、旋轉編碼器、行程開(kāi)關(guān)、變頻器、觸摸屏等技術(shù)。設備概圖如圖1所示：

               

                                      圖1  設備概圖

    自動(dòng)高速吸塑機以前采用旋轉編碼器配套計米器進(jìn)行定位控制。這樣系統操作起來(lái)不方便，實(shí)現起來(lái)精度低，維護起來(lái)成本高。而且由于計米器的可靠性和抗干擾能力較差，在現場(chǎng)惡劣的環(huán)境下，該控制系統經(jīng)常出現故障。我們對運行環(huán)境進(jìn)行了現場(chǎng)考察和反復研究，在可靠性、穩定性、方便性等方面做了大量工作，采用先進(jìn)、實(shí)用、可靠的PLC做控制，提出了基于和利時(shí)公司LM系列PLC的方案。

    系統首先由PLC獲得用戶(hù)的參數設置、限位開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，然后根據控制工藝要求，按照用戶(hù)操作對設備進(jìn)行控制，實(shí)現吸塑機自動(dòng)控制。系統結構圖如圖2所示：

                        

                                        圖2  系統結構圖

    表1 系統I/O分配表

                      

    本系統配置1個(gè)CPU模塊LM3107和1個(gè)16路繼電器輸出模塊LM3223。

    CPU模塊：LM3107，本體集成14 DI/10 繼電器DO，其輸出有3個(gè)公共端，其中AC220V 輸出占用2個(gè)公共端，DC24V的輸出占用1個(gè)公共端，另外，還可以通過(guò)RS-232通訊口與觸摸屏進(jìn)行通訊

    開(kāi)關(guān)量輸入模塊：LM3223，16路繼電器輸出，輸出電壓為AC220V。

    3 工藝流程控制

    自動(dòng)高速吸塑機通過(guò)發(fā)熱系統對塑片進(jìn)行加熱，加熱完成后通過(guò)傳動(dòng)裝置精確把塑片拉到成型模上，成型完后進(jìn)行冷卻和切割。系統以熱極限和加熱時(shí)間作為拉片定位的條件，控制變頻器和氣動(dòng)裝置的啟停以達到對塑片的定位成型。
用戶(hù)設定好運行參數后，按下“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕后，流程如下：

    1) 系統首先判斷加熱時(shí)間和熱行程開(kāi)關(guān)兩個(gè)條件。

    2) 條件都滿(mǎn)足后進(jìn)行拉片定位。

    3) 拉片完成后進(jìn)行真空。

    4) 真空完成后進(jìn)行冷風(fēng)。

    5) 成型完成后自動(dòng)切片。

    圖3是PLC控制邏輯框圖：

                        

                                    圖3  控制邏輯框圖

    自動(dòng)高速吸塑機的參數設置在觸摸屏中設置。

                     

                                      圖4  觸摸屏畫(huà)面

    4 PLC控制系統的優(yōu)點(diǎn)

    自動(dòng)高速吸塑機選用和利時(shí)公司的小型一體化PLC取代了原系統中的繼電器和計米器控制電路，較大程度地提高了系統的配置，增加了系統的靈活性，能夠更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。本系統有以下優(yōu)點(diǎn)。

    可靠性高

    本系統的控制核心是和利時(shí)公司LM系列PLC，能夠在惡劣的環(huán)境中長(cháng)期、可靠、無(wú)故障地運行，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，維護方便，隔離性好，抗腐蝕能力強，能夠適應較寬的溫度變化范圍，平均無(wú)故障時(shí)間間隔（MTBF）大于15年。

    功能強大

    和利時(shí)公司LM系列PLC的編程語(yǔ)言遵從IEC61131-3標準，易學(xué)、易懂、易用。除了具有傳統的指令表、梯形圖和功能塊圖等編程功能外，還具有結構化語(yǔ)言和順序功能圖等編程功能。和利時(shí)公司的PLC系統提供了多種應用功能模塊，包括各種通訊功能模塊、可以具體到年月日和時(shí)刻的多種定時(shí)器和超長(cháng)時(shí)間繼電器等，方便了各種功能的實(shí)現，有利于縮短開(kāi)發(fā)周期和節省程序容量。

    5 結束語(yǔ)

    智能化塑料機械的發(fā)展，將會(huì )明顯提高塑料機械的運行穩定性和可靠性，切實(shí)提高塑料機械高質(zhì)量、高效率、低損耗的生產(chǎn)能力，并為實(shí)現無(wú)人車(chē)間、無(wú)人工廠(chǎng)提供堅實(shí)的技術(shù)基礎。

    參 考 文 獻

    [1] 《LM系列PLC硬件手冊》，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司，2006

    [2] 《LM系列PLC軟件手冊》，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司，2006

    [3] 《LM系列PLC指令與功能塊手冊》，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司，2006